确定分动箱的当前运行档位的方法

确定分动箱的当前运行档位的方法
【专利摘要】一种确定分动箱的当前运行档位的方法，包括连续计算当前组合驱动比(CDR)，且将当前CDR分类为预定数量的期望CDR中的一个。计数器用于追踪当前CDR何时被识别为期望CDR。随后使用简单的数学操作分析不同的计数，以识别分动箱目前运行在哪个传动比下。
【专利说明】确定分动箱的当前运行档位的方法

【技术领域】
[0001]本发明通常涉及确定车辆的分动箱的当前运行档位(range)的方法，例如高档位或低档位。

【背景技术】
[0002]用于车辆的分动箱通常运行在两个不同传动比下，通常称为高档位(high range)和低档位(low range)。车辆控制器必须识别当前运行传动比，即当前运行档位，以便提供正确的发动机和变速器控制管理，和满足车载诊断需求。车辆控制器必须快速且准确地识别分动箱的当前运行档位，以便防止对车辆的其他部件的损坏。例如，在车辆控制器识别出分动箱运行在低传动比档位时，车辆控制器例如可以限制车辆速度以保护分动箱的行星齿轮组，限制发动机扭矩以保护驱动轴和车轴，针对车辆性能提供适当的发动机踏板行进计划(progress1n map)，提供正确的变速器输出轴速度计算以提供正确的变速器换挡方案，且允许车载诊断监测器的正确操作。
[0003]通常，需要多个算法和用于同一算法的多个校准，以验证分动箱比率。这是因为车辆构造的差异造成的，例如变速器的类型；使用自动还是手动变速器；例如变速器档数和其传动比；和速度传感器的位置和数量。一些车辆仅具有发动机速度传感器或变速器输入轴速度传感器。用于验证分动箱比率的最有利的传感器是变速器输出轴速度传感器，以及分动箱输出轴速度传感器。具有自动变速器的大多数车辆目前配备有变速器输出轴速度传感器，但是这样的传感器可能在一些应用情况下被去除以将分动箱封装在驱动系统中。
[0004]使用发动机速度传感器或变速器输入轴速度传感器以验证分动箱比率所需要的大部分算法将把计算的分动箱比率与理论的分动箱比率比较。这是通过推断变速器输出轴速度的值和随后除以分动箱输出轴速度而实现的。通过将发动机速度或变速器输入轴速度乘以理论的变速器当前命令传动比而推断变速器输出轴速度。在变速器输入轴速度有干扰或不稳定时或在变速器中的离合器在特定档下发生转差(slipping)时，变速器输出轴速度的推断值通常是不正确的。这通常造成分动箱比率的不真实验证。
[0005]推断变速器输出轴速度要求变速器在同一档下保持足够长的时间，以验证分动箱比率。要求变速器保持在特定档下达最小时间可改善分动箱比率验证的鲁棒性。然而，通常司机将会快速地切换经过较低的变速器传动比，尤其是在手动变速器的情况，这会使得分动箱比率的验证变长。在自动变速器在特定档下具有过速(overrunning)离合器时会发生额外的问题。如果存在过速离合器，则车辆必须保持在开动(发动机驱动变速器)状态下，以便变速器的传动比等于理论的变速器传动比。在关闭(车轮驱动发动机)的状态下，变速器传动比不再等于理论的传动比一由于过速离合器一这使得推断的变速器输出轴速度计算不正确。
[0006]验证分动箱比率似乎是一种简单的过程。然而，在遇到多个车辆构造、改变的速度传感器的数量和位置、例如有干扰的速度信号这样的车辆失效、车辆驱动模式中转差离合器的改变(手动和自动变速器情况下)、传动比的差异等时，会需要多个算法和校准。即使车辆具有变速器输出轴速度，其会消除对变速器输出轴速度进行推断的要求，但车辆也应考虑已经失效的传感器。


【发明内容】

[0007]提供一种用于确定车辆分动箱运行档位的方法。车辆包括发动机、联接到发动机且包括多个不同变速器传动比的变速器、联接到变速器深且包括至少两个不同传动比的分动箱，和联接到分动箱且包括车轴传动比的车轴。车辆包括控制模块，其配置为用于确定分动箱运行在哪个传动比。因而，控制模块通过连续测量总的组合驱动比(CDR)而确定分动箱的当前运行档位，所述总的组合驱动比可包括下列的一个或所有:变速器传动比、分动箱传动比和车轴传动比。一种用于确定分动箱的当前运行档位的方法，包括限定预定数量的期望组合驱动比(OTR)每一个，且将每一个分类为期望的经验证高⑶R、期望的未经验证高⑶R、期望的经验证低⑶R或期望的未经验证低⑶R中的任一个。预定数量的期望⑶R通过使用每一个变速器传动比、每一个分动箱传动比和车轴比而被限定。车辆的当前CDR被连续计算。随后确定计算的当前CDR是否被识别为预定数量的期望CDR中的一个。测量计算的当前⑶R已经被识别为预定数量的期望⑶R中的一个的时间。每一个预定期望⑶R具有计数器，如果计算的当前CDR已经被识别为预定数量的期望CDR中的一个的经测量时间大于最小时间段，则计数器从值零增量到值一。如果计算的当前CDR已经被识别为预定数量的期望⑶R中的一个的经测量时间大于第二时间段，且其已经被限定为期望的经验证⑶R(与限定为未经验证CDR相反)，则用于预定期望CDR的计数器进一步从值一增量到值二。在已经被指定为第二时间时，用于预定期望⑶R的计数器进一步从值一增量的值二。在用于“经验证”期望CDR的指定计时器超过第一时间阈值但是随后在其达到第二时间阈值之前被重设时发生这种情况。在实际的当前⑶R由于变速器传动比的改变而改变时将发生这种情况。
[0008]已经被限定的每一个预定期望⑶R将具有指定的计数器和计时器。车辆的实际的当前CDR被连续测量和计算。实际的测量当前CDR随后与限定的预定期望CDR每一个比较。通过执行简单的数学函数来分析用于CDR的各种计数器，以确定当前分动箱档位。用于被限定为期望的经验证高⑶R的预定数量的期望⑶R每一个的计数值被求和，即加在一起，以限定用于期望的经验证高⑶R的总计数之和。用于被限定为期望的未经验证高⑶R的预定数量的期望⑶R每一个的计数值被求和，即加在一起，以限定用于期望的未经验证高⑶R的总计数之和。用于被限定为期望的经验证低⑶R的预定数量的期望⑶R每一个的计数值被求和，即加在一起，以限定用于期望的经验证低CDR的总计数之和。用于被限定为期望的未经验证低⑶R的预定数量的期望⑶R每一个的计数值被求和，即加在一起，以限定用于期望的未经验证低⑶R的总计数之和。用于期望的经验证高⑶R的总计数之和乘以用于期望的未经验证高⑶R的总计数之和，以限定用于高档位⑶R的总乘积。用于期望的经验证低⑶R的总计数之和乘以用于期望的未经验证低CDR的总计数之和，以限定用于低档位CDR的总乘积。在用于期望的经验证低CDR的总计数之和等于或大于二(或某一其他校准阈值)，或在用于低档位CDR的总乘积等于或大于一(或某一其他校准阈值)时，确定分动箱运行在低档位。在用于期望的经验证高CDR的总计数之和等于或大于二(或某一其他校准阈值)，或在用于高档位CDR的总乘积等于或大于一(或某一其他校准阈值)时，确定分动箱运行在高档位。
[0009]如果变速器输出轴速度传感器失效，则该算法中的方法提供自动使用变速器输入轴速度传感器的能力。另外，如果变速器输入轴速度传感器失效，则算法提供使用发动机速度传感器的能力。所有车辆具有发动机速度传感器且发动机速度传感器必须正确地工作，以便让车辆运行。如果分动箱输出轴速度传感器不再工作，则该算法提供自动地使用车轮速度传感器的能力。
[0010]本发明提供针对每个车辆构造使用一个算法的能力。这提供在车辆快速切换通过多个变速器档时准确地确定分动箱比率的能力，因为以多种方式使用多种比率。通过简单地输入分动箱和变速器的多个传动比(包括倒车)和单个车轴比，算法能自动校准。算法能通过在短持续时间内识别多个期望组合驱动比(CDR)或在延长的持续时间识别一个CDR而验证分动箱比率。通过减少变速器中转差离合器或干扰速度传感器造成对分动箱档位的不正确确定的可能性，算法提供了额外的鲁棒性。
[0011]优选地，所述方法进一步包括在计算的当前CDR的值不再处于预定数量的期望CDR中的一个的数值范围中时，将计算的当前CDR重新分类为预定数量的期望CDR中的另一个。
[0012]优选地，第二时间段比最小时间段更长。
[0013]优选地，最小时间段为200到250毫秒的范围，且第二时间段为0.5到1.0秒的范围。
[0014]优选地，所述方法还包括，将与期望的未经验证⑶R每一个相关的计数器值限制为最大值一，且与期望的经验证⑶R每一个相关的计数器值限制为最大值二。
[0015]优选地，方法进一步包括提供控制模块，其包括进行以下操作所必要的所有硬件和软件:将预定数量的期望组合驱动比(OTR)限定为期望的经验证高⑶R、期望的未经验证高⑶R、期望的经验证低⑶R或期望的未经验证低⑶R中的任一个；连续计算车辆的当前CDR ;将计算的当前CDR分类到预定数量的期望CDR中的一个中；监测计算的当前CDR被分类到预定数量的期望CDR中的所述一个中的时间；在将计算的当前CDR分类到预定数量期望CDR中的被监测时间大于最小时间段时，将与预定数量的期望CDR中一个相关的计数器从值零增量到值一；在将计算的当前CDR分类的预定数量期望CDR中的被监测时间大于第二时间段、且预定数量的期望⑶R中的一个被限定为期望的经验证高⑶R或期望的经验证低CDR时，进一步将用于预定数量期望CDR中的一个的计数器从值一增量到值二 ；将与被限定为期望的经验证高CDR的预定数量的期望CDR每一个相关的计数器的值相加，以限定用于期望的经验证高⑶R的总计数之和；将用于被限定为期望的未经验证高⑶R的预定数量的期望CDR每一个的计数器的值相加以限定用于期望的未经验证高CDR的总计数之和；将用于被限定为期望的经验证低CDR的预定数量的期望CDR每一个的计数器的值相加以限定用于期望的经验证低⑶R的总计数之和；将用于被限定为期望的未经验证低⑶R的预定数量的期望CDR每一个的计数器的值相加以限定用于期望的未经验证低CDR的总计数之和；将用于期望的经验证高⑶R的总计数之和乘以用于期望的未经验证高⑶R的总计数之和，以限定用于高档位CDR的总乘积；和将用于期望的经验证低CDR的总计数之和乘以用于期望的未经验证低⑶R的总计数之和，以限定用于低档位⑶R的总乘积；在用于期望的经验证低CDR的总计数之和等于或大于二，或在用于低档位CDR的总乘积等于或大于一时，确定分动箱运行在低档位；和在用于期望的经验证高CDR的总计数之和等于或大于二，或在用于高档位CDR的总乘积等于或大于一时，确定分动箱运行在高档位。
[0016]根据本发明的一个方面，公开了一种车辆，包括:发动机；变速器，联接到发动机且包括多个不同传动比；分动箱，联接到变速器且包括至少两个不同传动比；车轴，联接到分动箱且包括车轴传动比；和控制模块，配置为用于确定分动箱运行在哪个档位，其中控制模块可操作为:将预定数量的期望组合驱动比(CDR)限定为期望的经验证高CDR、期望的未经验证高⑶R、期望的经验证低⑶R或期望的未经验证低⑶R中的任一个；连续计算车辆的当前CDR ;将计算的当前CDR分类为预定数量的期望CDR中的一个；监测计算的当前CDR被分类到预定数量的期望CDR中的一个中的时间段；在将计算的当前CDR分类到预定数量期望CDR中的被监测时间大于最小时间段时，将与预定数量的期望CDR中一个相关的计数器从值零增量到值一；在将计算的当前CDR分类到预定数量期望CDR中的被监测时间大于第二时间段、且预定数量的期望⑶R中的一个被限定为期望的经验证高⑶R或期望的经验证低CDR时，进一步将用于预定数量期望CDR中的一个的计数器从值一增量到值二 ；将与被限定为期望的经验证高CDR的预定数量的期望CDR每一个相关的计数器的值相加，以限定用于期望的经验证高⑶R的总计数之和；将用于被限定为期望的未经验证高⑶R的预定数量的期望CDR每一个的计数器的值相加，以限定用于期望的未经验证高CDR的总计数之和；将用于被限定为期望的经验证低CDR的预定数量的期望CDR每一个的计数器的值相加，以限定用于期望的经验证低⑶R的总计数之和；将用于被限定为期望的未经验证低⑶R的预定数量的期望CDR每一个的计数器的值相加以，限定用于期望的未经验证低CDR的总计数之和；将用于期望的经验证高⑶R的总计数之和乘以用于期望的未经验证高⑶R的总计数之和，以限定用于高档位CDR的总乘积；和将用于期望的经验证低CDR的总计数之和乘以用于期望的未经验证低CDR的总计数之和，以限定用于低档位CDR的总乘积；在用于期望的经验证低CDR的总计数之和等于或大于二，或在用于低档位CDR的总乘积等于或大于一时，确定分动箱运行在低档位；和在用于期望的经验证高CDR的总计数之和等于或大于二，或在用于高档位CDR的总乘积等于或大于一时，确定分动箱运行在高档位。
[0017]优选地，控制模块可操作为限定与预定数量的期望CDR每一个相关的数值范围。
[0018]优选地，其中控制模块可操作为，在计算的当前CDR的值不再处于预定数量期望CDR中的一个的数值范围中时，将计算的当前CDR重新分类到预定数量的期望CDR中的另一个中。
[0019]优选地，控制模块可操作为从发动机和变速器中的一个接收输入速度，且从分动箱和车轴中的一个接收输出速度，其中输入速度包括发动机曲轴速度、变速器输入轴速度或变速器输出轴速度中的一个，且其中输出速度包括分动箱输出轴速度或车轮车轴的轴速度中的一个。
[0020]优选地，其中控制模块可操作为通过将输入速度除以输出速度而计算当前⑶R。
[0021]在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解上述的本发明的特征和优点以及其他的特征和优点。

【专利附图】

【附图说明】
[0022]图1是车辆的示意性平面图。
[0023]图2是具有两速分动箱的五速变速器的期望组合驱动比的表格。
[0024]图3是显示了用于每一个期望⑶R的+/_容限的表格。
[0025]图4是用于每一个期望⑶R的数值范围的表格。
[0026]图5是与期望高档位经验证⑶R相关的计数器的值的表格。
[0027]图6是与期望高档位未经验证⑶R相关的计数器的值的表格。
[0028]图7是与期望低档位经验证⑶R相关的计数器的值的表格。
[0029]图8是与期望低档位未经验证⑶R相关的计数器的值的表格。

【具体实施方式】
[0030]本领域技术人员应理解，例如“上”、“下”、“向上、“向下”、“顶”、“底”等是用于描述附图，而不代表对本发明范围的限制，本发明的范围通过所附权利要求限定。进而，在本文中可以以功能和/或逻辑模块部件和/或各种处理步骤的方式来描述本发明。应该理解，这种模块部件可以通过任何数量的硬件、软件和/或固件部件(其配置为执行具体功能)实现。
[0031]参见附图，其中相同的附图标记在几幅图中指示相同的部件，车辆示意性地在图1中在20示出。参见图1，车辆20包括发动机22、变速器24、分动箱26、后车轴(以下称为被驱动车轴28)和前或次车轴(以下称为非被驱动车轴110)。发动机22可以包括用于车辆20的任何样式、尺寸和/或构造的发动机22，包括但不限于汽油发动机或柴油发动机。发动机22产生驱动扭矩，其通过曲轴30输出。
[0032]变速器24联接到发动机22，且包括多个不同传动比。例如，变速器24可以包括四个、五个、六个、八个、九个、十个或更多不同传动比。变速器输入轴32联接到曲轴30，且从发动机22接收驱动扭矩。变速器输出轴34经由齿轮组(未示出)联接到变速器输入轴32，所述齿轮组限定多个不同传动比。变速器输出轴34将驱动扭矩传递到分动箱26，所述分动箱联接到变速器24。
[0033]分动箱26包括至少两个不同传动比。通常，分动箱26包括两个不同的档位(range)，通常称为高档位和低档位。如果车辆20为四轮驱动、后驱动车辆20，则分动箱26包括两个不同传动比。从变速器24而来的驱动扭矩输出按照分动箱26中的其中一个传动比而被传递。分动箱26包括第一分动箱输出轴36,所述输出轴将分动箱26和被驱动车轴28联接，且将来自分动箱26的驱动扭矩传递到被驱动车轴28。被驱动车轴28包括差速器38，其具有齿轮组(未示出)，所述齿轮组限定车轴传动比，驱动扭矩按照所述车轴传动比被传递。被驱动车轴28将驱动扭矩传递到附接到被驱动车轴28的至少一个驱动车轮40，以驱动车辆20。分动箱26包括第二分动箱输出轴112,所述输出轴将分动箱26和非被驱动车轴110联接，且将来自分动箱26的驱动扭矩传递到非被驱动车轴110。非被驱动车轴110包括差速器114，其具有齿轮组(未示出)，所述齿轮组限定车轴传动比，驱动扭矩按照所述车轴传动比被传递。非被驱动车轴110将驱动扭矩传递到附接到非被驱动车轴110的至少一个驱动车轮40，以驱动车辆20。
[0034]车辆20进一步包括控制模块56。控制模块56配置为用于确定分动箱26目前运行在哪个传动比下，例如高档位还是低档位。控制模块56可以包括计算机和/或处理器，且包括处理和控制驱动系部件的运行(且更具体地，确定分动箱26运行在哪个传动比下)所必要的所有软件，硬件，存储器，算法，连接部分，传感器等。从而下文所述的方法可以实施为在控制模块56上运行的程序。应理解，控制模块56可以包括任何装置，其能分析来自各种传感器的数据，比较数据，做出确定分动箱26运行在哪个传动比下所需的必要决定，和执行所需的用于执行所述方法所必要的任务。
[0035]控制模块56连续计算车辆20的当前组合驱动比(Combined Drive Rat1:Q)R)。当前CDR是车辆20目前运行时所在的组合驱动比。计算当前CDR包括将输入速度除以输出速度。输入速度可以包括曲轴30的旋转速度(即发动机曲轴速度100)、变速器输入轴32的旋转速度(即变速器输入轴速度102)、或变速器输出轴36的旋转速度(即变速器输出轴速度104)中的一个。输出速度可以包括分动箱输出轴36的旋转速度(即分动箱输出轴速度106)或车轴28的旋转速度(即车轴速度108)中的一个。车轴速度108可以被限定为等于被驱动车轴28的左和/或右驱动车轮40的单个或组合旋转速度。控制模块56基于用于输入的是哪个来源而校准输入速度和/或输出速度。从而，控制器可以按照需要在输入速度和/或输出速度的可用来源之间进行改变。因此，如果输入速度或输出速度的来源发生故障或不可用，则控制模块56可以切换到用于输入速度或输出速度的不同来源。输入速度和输出速度可以以任何合适的方式而被感测，例如通过专用的旋转速度传感器。
[0036]变速器24、分动箱26、被驱动车轴28的不同传动比进行组合，以限定预定数量的离散的期望组合驱动比(CDR)。各种不同传动比的每一个可能的组合限定离散的期望CDR中的一个。通过针对每一个分动箱传动比，将每一个变速器传动比与车轴比进行组合而确定离散的期望CDR。因而，预定数量的离散期望CDR取决于变速器24中可用传动比的数量、分动箱26的传动比的数量和被驱动车轴28的传动比。
[0037]如果用于测量实际或当前CDR的指定输入速度为变速器输出轴速度，则变速器传动比不用于限定预定的离散的期望CDR。然而，如果在任何时间点无法获得变速器输出轴速度，则控制模块56可以自动地将变速器输入轴速度指定为用于测量CDR的输入速度。进而，如果在任何时间点无法获得变速器输出轴速度或变速器输入轴速度，则发动机速度可以被指定为用于测量实际的或当前CDR的输入速度。
[0038]针对被指定的输入速度和被指定的输出速度的每个可能组合，预定的离散的期望CDR被确定。例如，如果用于计算当前CDR的被指定输入速度为发动机曲轴速度100，则每一个变速器传动比被乘以用于高档位期望⑶R的高档位分动箱传动比。类似地，每一个变速器传动比被乘以用于低档位期望CDR的低档位分动箱传动比。如果被指定的输出轴速度为分动箱输出轴速度106，则各期望CDR的每一个必须被进一步乘以被驱动车轴28的车轴比。
[0039]预定离散期望⑶R比被分为两组。标题为高档位期望⑶R的第一组基于使用高档位分动箱传动比计算的预定离散期望⑶R而被分组。标题为低档位期望⑶R的第二组基于使用低档位分动箱传动比计算的预定离散期望⑶R而被分组。第一组(即高档位期望⑶R)随后被分类为“经验证”的高档位期望⑶R或“未经验证”的高档位期望⑶R中的一个。类似地，第二组(即低档位期望⑶R)被分类为“经验证”的低档位期望⑶R或“未经验证”的低档位期望⑶R中的一个。每一个预定的经验证和未经验证的高档位和低档位离散期望⑶R具有理论的经计算的比率。每一个经计算的比率被指定有上限和下限。上限和下限是基于可校准容限的(使用每一个期望离散⑶R的一定百分比)。如果百分之二的容限已经被指定，则通过将理论的期望⑶R乘以(0.02)而确定容限。该计算的容限针对上限而被加到期望⑶R，和针对下限而从期望⑶R被减去。如果各预定的离散的期望⑶R的上限或下限不与其他各预定离散期望⑶R中任何一个重叠，则该⑶R被分类为“经验证”的期望⑶R。或者，其被限定为“未经验证”的期望⑶R。预定离散高档位和低档位的“经验证”和“未经验证”的期望CDR的数量将基于变速器传动比和其理论值的数量变化。
[0040]参见图2，针对示例性驱动系统列出了所有的可能期望⑶R。图2显示的示例性驱动系统包括变速器24(其具有五个向前的传动比和一个倒车传动比)，具有两个不同传动比(即高档位和档位)的分动箱26和具有一个传动比的被驱动车轴28。因而，对于示例性驱动系统，存在十二个可能的不同期望CDR。应理解，其他驱动系统可以限定更大数量的期望⑶R或更小数量的期望⑶R。
[0041]在图2中，变速器24的档位位置被显示在列42，且用于每一个档位位置的相应传动比显示在列44。分动箱26的高档位传动比被限定为1.000，且显示在列46。车轴28的传动比被限定为1.000，且显示在列48。
[0042]用于分动箱26的高档位的期望⑶R被显示在列50，且可以通过将每一个具体变速器传动比乘以高档位分动箱26的传动比、且随后将该乘积乘以车轴28的传动比而计算。因而，用于第一变速器传动比的期望CDR(其在本文中被限定为等于4.079)在运行在分动箱26的高档位(其在本文限定为等于1.000)中时，可以通过将第一变速器传动比(4.079)乘以分动箱26的高档位传动比(1.000)、且随后将该乘积乘以车轴28的传动比(1.000)而被计算。从而在运行在分动箱26的高档位下时用于第一变速器传动比的期望CDR等于(4.079) X (1.000) X (1.000) = 4.079。
[0043]分动箱26的低档位传动比被限定为2.620，且显示在列52。用于分动箱26的低档位的期望⑶R被显示在列54，且可以通过将每一个具体变速器传动比乘以低档位分动箱26的传动比、且随后将该乘积乘以车轴28的传动比而计算。因而，用于第一变速器传动比的期望CDR(其在本文中被限定为等于4.079)在运行在分动箱26的低档位(其在本文限定为等于2.620)中时可以通过将第一变速器传动比(4.079)乘以分动箱26的低档位传动比(2.620)、且随后将该乘积乘以车轴28的传动比(1.000)而被计算。从而在运行在分动箱26的低档位中时用于第一变速器传动比的期望CDR等于(4.079)X(2.620)X(1.000)=10.687。
[0044]为了计入车辆20的不同部件中驱动系统和/或制造差异的损失，限定了与预定数量的期望CDR每一个相关的数值范围。参见图3，如上所述的示例性驱动系统的期望CDR被显示在列58，且垂直地以升序排列。变速器24的档位位置(即I档、2档、3档、4档、5档或倒档)与每一个相应期望⑶R相关的分动箱26的传动比(即高或低)的组合被显示为在期望⑶R的左边，在列60中。通过将容限加到每一个期望⑶R和从每一个期望⑶R减去所述容限，用于每一个期望CDR的数值范围被限定和/或计算。容限可以被限定为期望CDR的百分比，且可以例如在百分之二和百分之五之间变化。用于每一个期望⑶R的百分之四的容限被显示为在期望⑶R的右方，在列62中。
[0045]参见图4，如上所述的示例性驱动系统的期望离散⑶R被显示在列64，且垂直地以升序排列。变速器24的档位位置(即I档、2档、3档、4档、5档)和与每一个相应期望⑶R相关的分动箱26的传动比(即高或低)的组合被显示为在期望CDR的左边，在列66中。与变速器24的倒车传动比相关的期望CDR不在下文所述的方法中使用，且因此从图4省略。图4的列68在列64所示的期望CDR的右方列出了每一个数值范围的上限和下限。用于每一个数值范围的下限显示为垂直地在相应的数字上限上方。通过从相应期望CDR减去图3的列62所示的容限因数，用于每一个相应期望⑶R的数值范围的下限被计算。通过向相应期望⑶R增加图3的列62所示的容限因数，用于每一个相应期望⑶R的数值范围的上限被计算。
[0046]如上所述，预定数量的期望⑶R每一个被限定为期望的经验证高⑶R、期望的未经验证高⑶R、期望的经验证低⑶R或期望的未经验证低⑶R中的一个。在与相应期望⑶R相关的数值极限不与任何其他期望CDR的数值极限重叠时，每一个期望CDR被限定为是经验证的。在与相应期望CDR相关的数值极限与任何其他期望CDR的数值极限重叠时，每一个期望⑶R被限定为是未经验证的。图4的列70表示预定数量期望⑶R每一个的类别。在图4的列70中，符号“VH”表示具体期望⑶R被限定为期望的经验证高⑶R，符号“UVH”表示具体期望⑶R被限定为期望的未经验证高⑶R，符号“VL”表示具体期望⑶R被限定为期望的经验证低⑶R，且符号“UVL”表示具体期望⑶R被限定为期望的未经验证低⑶R。
[0047]经计算的当前⑶R随后被分类为预定数量的期望⑶R中的一个。控制模块56识别出计算的当前CDR在哪个数值范围中，且将计算的当前CDR分类为该期望CDR。因而，控制模块56将计算的当前CDR分类为与数值范围(计算的当前CDR在该数值范围中)相关的预定数量的期望⑶R中的一个。
[0048]控制模块56包括用于预定数量期望⑶R每一个的计数器。控制模块56监测将计算的当前CDR分类在相应期望CDR中的时间段。在计算的当前CDR被分类在期望CDR中的时间段大于最小时间段时，控制模块56将针对该相应期望CDR的计数器从零值增量到I值。如果该相应期望⑶R(当前⑶R被分类在该期望⑶R中)被限定为期望的经验证高⑶R或期望的经验证低⑶R，且当计算的当前⑶R被分类在该相应期望⑶R中的时间段大于第二时间段时，则控制模块56将用于该相应期望CDR的计数器从其I值增量到2值。
[0049]实际的测量当前⑶R与预定数量的离散期望⑶R每一个比较。这种比较确定实际的测量当前CDR是否匹配预定数量的离散期望CDR中的一个或多个。在实际的测量当前CDR在设定的连续(可校准)时间内在其相应上限和下限之间时，各预定离散期望CDR被指定为“被识别”。在预定离散期望CDR已经被指定为“被识别”时，其指定的计时器具有被超出的最小时间(可校准)阈值，其指定的计数器从零值增量到I值。如果“经验证”期望CDR的指定计时器超过第二时间(可校准)阈值，没有重置，其指定计数器将从I值增量到2值。用于被分类为“经验证”期望⑶R的所有预定离散期望⑶R(与“未经验证”期望⑶R相反)的相应计数器，可以进一步从I值增量到2值。用于已经被分类为“未经验证”期望CDR的各预定离散期望CDR的指定计数器将不会增量到大于一的值。用于预定离散“经验证”期望⑶R的指定计数器也可以被进一步从I值增量到2值，如果它们在第二时间内被评定为“被识别”的话。在用于“经验证”期望CDR的指定计时器超过最小时间阈值但是在其达到第二时间阈值之前被重设(由于实际的当前CDR不再位于其相应上限和下限之间)时会发生这种情况。同一“经验证”期望⑶R可以在一些更迟的时间点再次评定为再次被识另Ij，这会造成其相应的指定计数器从I值增量到2值。
[0050]第二时间段比最小时间段更长。优选地，最小时间段为200到250毫秒的范围，且第二时间段为0.5到1.0秒的范围。然而，应理解，最小时间段和第二时间段可以与本文提供的示例性范围不同。
[0051]与期望的未经验证的⑶R(即期望的未经验证高⑶R或期望的未经验证低⑶R)每一个相关的计数器值被限制为最大值一。与期望的经验证的⑶R(即期望的经验证高⑶R或期望的经验证低CDR)每一个相关的计数器值被限制为最大值二。
[0052]用于高档位期望⑶R(即期望的高⑶R)的指定计数器分别从用于低档位期望⑶R(即期望低⑶R)的指定计数器评估。用于高档位期望⑶R的指定计数器将被分组在一起，但是进一步被分为“经验证”和“未经验证”的高档位期望⑶R。进而，用于低档位期望⑶R的指定计数器将被分组在一起，但是进一步被分为“经验证”和“未经验证”的低档位期望CDR。用于评估所有指定计数器值的算法将用于确定分动箱比率的状态，其为高档位或低档位中一个。
[0053]算法连续计算所有高档位“经验证”期望⑶R的总和以及所有高档位“未经验证”期望⑶R的总和。另外，算法计算所有低档位“经验证”期望⑶R的总和以及所有低档位“未经验证”期望CDR的总和。用于确定分动箱档位为高档位或低档位的方法学评估用于经验证期望⑶R(这与“未经验证”期望⑶R不同)的指定计数器。这是通过与“未经验证”期望⑶R相比，更多地加权或偏置“经验证”期望⑶R而获得的。如果用于高档位“经验证”期望CDR的所有指定计数器的总和达到阈值(可校准)水平，则分动箱被确定处于高档位。进而，如果用于低档位“经验证”期望⑶R的所有指定计数器的总和达到阈值(可校准)水平，则分动箱被确定为处于低档位。用于高档位或低档位“未经验证”期望CDR的所有指定计数器总和将不能确定分动箱的档位。然而，用于高档位“未经验证”期望CDR的所有指定计数器的总和，在被乘以高档位“经验证”期望CDR的所有指定计数器的总和时，等于或超过阈值(可校准)水平，分动箱被确定为处于高档位。进而，用于低档位“未经验证”期望CDR的所有指定计数器的总和在被乘以低档位“经验证”期望CDR的所有指定计数器的总和时，等于或超过阈值(可校准)水平，分动箱被确定为处于低档位。
[0054]如上所述，用于被限定为期望的经验证高⑶R的预定数量的期望⑶R每一个的计数器的值被加起来，以限定用于期望的经验证高CDR的总计数和。例如，参见图5，期望的经验证高⑶R的计数显示在列72。各种计数器通过变速器24的档位位置(即I档、2档、3档、4档、5档)和分动箱26的传动比(即高或低)的相应组合而识别。相应计数器的值显示为在右方的列74。用于期望的经验证高⑶R的总计数和显示在图5的列74的底部，在行76中。
[0055]如图5所示，用于与变速器24的3档传动比和分动箱26的高档位相关的期望⑶R的计数被限定为等于I。用于与变速器24的4档传动比和分动箱26的高档位相关的期望CDR的计数和变速器24的5档传动比和分动箱26的高档位相关的期望CDR的计数都不被登记值。因此，用于期望的经验证高⑶R的总计数和被限定为等于I的值(即1+0+0 = I)。
[0056]用于被限定为期望的未经验证高⑶R的预定数量的期望⑶R每一个的计数值被加在一起，以限定用于期望的未经验证高⑶R的总计数之和。例如，参见图6，期望的未经验证高⑶R的计数显示在列78。各种计数通过变速器24的档位位置(即I档、2档、3档、4档、5档)和分动箱26的传动比(即高或低)的相应组合而被识别。相应计数器的值显示为在右方列80中。用于期望的未经验证高⑶R的总计数之和显示在图6的列80的底部，且在行82中。
[0057]如图6所示，用于与变速器24的I档传动比和分动箱26的高档位相关的期望⑶R的计数被限定为等于1，且用于与变速器24的2档传动比和分动箱26的高档位相关的期望⑶R的计数也被限定为等于I。因此，用于期望的未经验证高⑶R的总计数被限定为等于2的值(即1+1 = 2)。
[0058]用于被限定为期望的经验证低⑶R的预定数量的期望⑶R每一个的计数值加起来，以限定用于期望的经验证低⑶R的总计数之和。例如，参见图7，期望的经验证低⑶R的计数显示在列84。各种计数器通过变速器24的档位位置(即I档、2档、3档、4档、5档)和分动箱26的传动比(即高或低)的相应组合而被识别。相应计数器的值显示为在右方列86中。用于期望的经验证低⑶R的总计数和显示在图7的列86的底部且在行88。
[0059]如图7所示，用于与变速器24的I档传动比和分动箱26的低档位相关的期望⑶R的计数被限定为等于1，且用于与变速器24的2档传动比和分动箱26的低档位相关的期望⑶R的计数也被限定为等于I。用于与变速器24的4档传动比和分动箱26的低档位相关的期望计数未被登记值。因此，用于期望的经验证低CDR的总计数被限定为等于2的值(即 1+1+0 = 2)。
[0060]用于被限定为期望的未经验证低⑶R的预定数量的期望⑶R每一个的计数值加起来，以限定用于期望的未经验证低⑶R的总计数之和。例如，参见图8，期望的未经验证低⑶R的计数显示在列90。各种计数器通过变速器24的档位位置(即I档、2档、3档、4档、5档)和分动箱26的传动比(即高或低)的相应组合而被识别。相应计数器的值显示为在右方列92中。用于期望的未经验证低⑶R的总计数之和显示在图8的列92的底部且在行94。
[0061]如图8所示，用于与变速器24的3档传动比和分动箱26的低档位相关的期望⑶R的计数和变速器24的5档传动比和分动箱26的低档位相关的期望CDR的计数都未登记值。因此，用于期望的未经验证低⑶R的总计数被限定为等于O的值(即0+0 = O)。
[0062]用于期望的经验证高⑶R的总计数之和乘以用于期望的未经验证高⑶R的总计数之和，以限定用于高档位⑶R的总乘积。参见图5，用于期望的经验证高⑶R的总计数之和显示为值1，且参见图6，用于期望的未经验证高⑶R的总计数之和显示为等于值2。因而，用于图5和6中所示的例子的高档位CDR的总乘积等于值二(即1x2 = 2)。
[0063]控制模块56可以在用于期望的经验证低⑶R的总计数之和等于或大于二时，或在用于低档位CDR的总乘积等于或大于一时，确定分动箱26运行在低档位。控制模块56可以在用于期望的经验证高CDR的总计数之和等于或大于二时，或在用于高档位CDR的总乘积等于或大于一时，确定分动箱26运行在高档位。因而，对于图5和6提供的例子，虽然期望的经验证高⑶R的总计数之和仅等于I，但是控制模块56仍然可以确定分动箱26运行在高档位，因为用于高档位CDR的总乘积等于2。
[0064]用于期望的经验证低⑶R的总计数之和乘以用于期望的未经验证低⑶R的总计数之和，以限定用于低档位⑶R的总乘积。参见图7，用于期望的经验证低⑶R的总计数之和显示为值2，且参见图8，用于期望的未经验证低⑶R的总计数之和显示为等于值O。因而，用于图7和8所示例子的低档位CDR的总乘积等于值零(即2x0 = O)。
[0065]如上所述，控制模块56可以在用于期望的经验证低⑶R的总计数之和等于或大于二时，或在用于低档位CDR的总乘积等于或大于一时，确定分动箱26运行在低档位。控制模块56可以在用于期望的经验证高⑶R的总计数之和等于或大于二时，或在用于高档位⑶R的总乘积等于或大于一时，确定分动箱26运行在高档位。因而，对于图7和8提供的例子，虽然用于低档位CDR的总乘积等于零，但是控制模块56仍然可以确定分动箱26运行在高档位，因为期望的经验证低⑶R的总计数之和等于2。
[0066]如果控制模块56不能做出分动箱26是运行在高档位还是运行在低档位的决定，且计算的当前CDR改变从而当前CDR不再处于期望CDR中的一个的数值范围内，则控制模块56将计算的当前CDR重新分类为如上所述的预定数量的期望CDR的另一个，且继续进行处理。在当前⑶R被分类在每一个相应期望⑶R中时，控制模块56使得用于期望⑶R每一个的计数器连续增量。一旦控制模块56能做出分动箱26运行在高档位或低档位的决定，则控制模块56可以将与每一个期望CDR相关的所有计数器重设为零值且再次开始处理。
[0067]附图中的详细的描述和显示是对本发明的支持和描述，而本发明的范围仅通过权利要求限定。尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。
【权利要求】
1.一种确定车辆分动箱的当前运行档位的方法，方法包括: 将预定数量的期望的组合驱动比(CDR)的每一个限定为期望的经验证高CDR、期望的未经验证高⑶R、期望的经验证低⑶R或期望的未经验证低⑶R中的任一个； 将计算的当前CDR分类到预定数量的期望CDR中的一个中； 监测计算的当前CDR被分类到预定数量的期望CDR中的一个中的时间； 如果将计算的当前CDR分类到预定数量的期望CDR中的所述一个中的被监测时间大于最小时间段，则将用于预定数量的期望CDR中的所述一个的计数器从值零增量到值一；如果将计算的当前CDR分类到预定数量的期望CDR中的所述一个中的被监测的时间大于第二时间段且预定数量的期望CDR中的所述一个被限定为期望的经验证高CDR或期望的经验证低CDR，则进一步将用于预定数量期望CDR中的所述一个的计数器从值一增量到值-* ; 在用于期望的经验证低CDR的总计数之和等于或大于二，或在用于低档位CDR的总乘积等于或大于一时，确定分动箱运行在低档位；和 在用于期望的经验证高CDR的总计数之和等于或大于二，或在用于高档位CDR的总乘积等于或大于一时，确定分动箱运行在高档位。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括: 连续计算车辆的当前CDR; 将用于被限定为期望的经验证高CDR的预定数量的期望CDR每一个的计数器的值相力口，以限定用于期望的经验证高CDR的总计数之和； 将用于被限定为期望的未经验证高CDR的预定数量的期望CDR每一个的计数器的值相力口，以限定用于期望的未经验证高CDR的总计数之和； 将用于被限定为期望的经验证低CDR的预定数量的期望CDR每一个的计数器的值相力口，以限定用于期望的经验证低CDR的总计数之和； 将用于被限定为期望的未经验证低CDR的预定数量的期望CDR每一个的计数器的值相力口，以限定用于期望的未经验证低CDR的总计数之和； 将用于期望的经验证高⑶R的总计数之和乘以用于期望的未经验证高⑶R的总计数之和，以限定用于高档位CDR的总乘积；和 将用于期望的经验证低⑶R的总计数之和乘以用于期望的未经验证低⑶R的总计数之和，以限定用于低档位CDR的总乘积。
3.如权利要求2所述的方法，进一步包括限定与预定数量的期望CDR的每一个相关的数值范围。
4.如权利要求3所述的方法，其中将计算的当前CDR分类到预定数量的期望CDR的一个中包括识别计算的当前CDR处于哪个数值范围内。
5.如权利要求4所述的方法，其中将计算的当前CDR分类包括将计算的当前CDR分类到与计算的当前CDR所处的数值范围相关的预定数量的期望CDR中的所述一个中。
6.如权利要求3所述的方法，其中将预定数量的期望组合驱动比(CDR)的每一个限定为期望的经验证高⑶R、期望的未经验证高⑶R、期望的经验证低⑶R或期望的未经验证低⑶R中任一个包括，在与相应期望⑶R相关的数值极限不与任何其他期望⑶R的数值极限重叠时将每一个期望CDR限定为经验证的，且在与相应期望CDR相关的数值极限与任何其他期望⑶R的数值极限重叠时将每一个期望⑶R限定为未经验证的。
7.如权利要求3所述的方法，其中通过将容限因数加到相应期望CDR而计算用于每一个相应期望CDR的数值范围的上限，且其中通过将容限因数从相应期望CDR减去而计算用于每一个相应期望CDR的数值范围的下限。
8.如权利要求7所述的方法，其中容限因数为相应期望⑶R的百分之二到百分之五。
9.如权利要求1所述的方法，进一步包括通过将车辆的每一个可用变速器传动比、车辆的每一个可用分动箱传动比、和车辆的车轴传动比相乘在一起而计算期望CDR。
10.如权利要求2所述的方法，其中连续计算当前CDR包括将输入速度除以输出速度，其中输入速度包括发动机曲轴速度、变速器输入轴速度或变速器输出轴速度中的一个，且其中输出速度包括分动箱输出轴速度或车轮车轴的轴速度中的一个。
【文档编号】F16H61/02GK104235345SQ201410271079
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年6月17日 优先权日:2013年6月17日
【发明者】P.J.贾尔斯, M.A.特利 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司